연구자들은 새로운 신경 영상 도구를 사용하여 항우울제의 작용 방식과 효과가 나타나는 데 몇 주가 걸리는 이유를 설명하는 데 도움이 되는 증거를 발견했습니다. 지난 수십 년 동안 가장 일반적으로 사용되는 항우울제는 SSRI(선택적 세로토닌 재흡수 억제제)라는 약물 계열이었습니다. 이 계열의 약물은 뇌의 신경전달물질 세로토닌 수치를 증가시키며, 이를 통해 항우울제가 정신 건강상의 이점을 제공하는 것으로 생각됩니다.
그러나 소위 "우울증의 세로토닌 이론"은 수년 동안 과학자들 사이에서 논쟁의 원천이었습니다. 2022년 Nature 저널에 발표된 대규모 리뷰에서는 SSRI가 과잉 처방되고 있으며 낮은 세로토닌 수치가 우울증 정신 질환의 근본 원인이라는 설득력 있는 증거가 없다고 결론지었습니다.
우울증에 대한 세로토닌 이론의 한 가지 문제점은 낮은 수준의 신경 전달 물질이 기분 장애의 원인인 경우 SSRI가 증상을 상대적으로 빨리 완화해야 한다는 것입니다. 이 약은 거의 즉시 효과가 있지만 환자가 효과를 느끼기까지는 일반적으로 최소 4~6주가 걸리는 것으로 알려져 있습니다.
그렇다면 SSRI 항우울제가 효과를 발휘하는 데 그렇게 오랜 시간이 걸리는 이유는 무엇입니까?
일반적인 가설은 증가된 세로토닌 수준이 신경가소성의 하류 효과를 유도하고 궁극적으로 몇 주에 걸쳐 기분과 인지 능력의 개선으로 이어지는 것이 이 메커니즘이라는 것입니다. 물론, 최근까지 살아있는 인간의 신경가소성을 연구하는 것이 거의 불가능했기 때문에 이 가설을 증명하는 것은 어려운 일이었습니다.
코펜하겐 대학 병원의 Gitte Knudsen 교수는 New Atlas에 보낸 이메일에서 다음과 같이 말했습니다. "많은 과학자들이 신경가소성이 항우울제 효과의 동인이라고 추측했지만 이러한 추측은 대부분 (전적으로) 동물 연구에 기반을 두고 있기 때문에 이 추측이 인간에게도 적용될 수 있을지 의심스럽습니다. 새로운 도구(SV2A 신경 영상 기능)를 사용하여 우리는 이 메커니즘이 건강한 뇌에서 발견될 수 있는지 알고 싶습니다."
최근 개발된 도구는 양전자 방출 단층촬영(PET)을 사용하여 특정 뇌 영역에서 시냅스 소포 당단백질 2A(SV2A)라는 단백질의 수준을 측정합니다. 이 단백질은 시냅스 밀도를 효과적으로 대체하는 것으로 나타났습니다. 따라서 기본적으로 SV2A 수준이 높을수록 신경가소성은 더 커집니다.
Knudson과 동료들은 실험을 위해 32명의 건강한 피험자를 수집했습니다. 피험자의 약 절반은 일반적인 SSRI인 에스시탈로프람을 매일 투여받았고, 나머지 절반은 위약을 투여받았습니다. 3~5주 후, 각 피험자는 인지 및 감정 과정에 중요한 영역인 해마와 신피질의 SV2A 밀도를 스캔했습니다.
예비 결과는 실망스럽습니다. 연구자들은 SSRI 그룹과 위약 그룹 사이의 SV2A 밀도에서 통계적으로 유의미한 차이를 확인할 수 없었습니다. 그러나 자세히 조사해 보면 흥미로운 시간 의존적 효과가 데이터에 나타났습니다.
5주 가까이 영상을 촬영한 에스시탈로프람 피험자는 약 3~4주에 영상을 촬영한 에스시탈로프람 피험자에 비해 SV2A 밀도가 크게 증가했습니다. Knutson은 이번 발견이 항우울제의 작용 방식과 효과가 나타나는 데 최소 한 달이 걸리는 이유에 대한 단서를 제공한다고 믿습니다.
“첫째, 이는 SSRI가 우울증과 강하게 연관되어 있는 뇌 부위의 시냅스 밀도를 증가시킨다는 것을 보여줍니다.”라고 Knutson은 말했습니다. "이는 부분적으로 뇌의 시냅스 밀도가 이러한 항우울제가 작동하는 방식과 관련이 있을 수 있으며, 이는 새로운 항우울제 개발을 위한 목표를 제공할 수 있음을 시사합니다. 둘째, 우리의 데이터에 따르면 시냅스가 형성되는 데 몇 주가 걸리는 것으로 나타났습니다. 이는 이러한 약물의 효과가 시작되는 데 시간이 걸리는 이유를 설명합니다."
소규모 케타민 연구를 제외하고 SV2A 수준에 대한 약물의 효과가 인간을 대상으로 조사된 것은 이번이 처음입니다. 아마도 가장 흥미로운 점은 기분 장애와 신경가소성 사이의 관계를 연구하는 다른 연구자들에게 이러한 발견이 미치는 영향일 것입니다.
Knutson과 동료들의 최근 연구에서는 환각제를 1회 투여한 후 돼지 뇌의 SV2A 수준을 조사하기 위해 동일한 새로운 이미징 기술을 사용했습니다. 연구 결과, 약물 복용 후 24시간 동안 해마 시냅스 밀도가 크게 증가한 것으로 나타났습니다. 이는 SSRI와 새로운 환각제 항우울제가 유사한 메커니즘을 통해 유익한 효과를 가질 수 있음을 시사합니다. Knutson은 향후 연구의 핵심은 SV2A 수준에 대한 약물의 효과를 발견하기 위해 적절한 시기에 PET 영상을 수행하는지 확인하는 것이라고 말했습니다.
"환각제를 복용한 후 후속 스캔을 수행하기에 가장 좋은 시간을 결정할 수 있습니까?" Knudsen이 추가되었습니다. "이것은 에스시탈로프람 데이터와 매우 유사한 질문이 될 것이지만, 적시에 신호를 포착하는 것도 중요합니다."
이번 발견으로 우울증에 대한 세로토닌 가설에 대한 논쟁이 끝난 것은 아니지만, 기분 장애에 대한 약물의 신경가소성 효과에 대한 향후 연구에 대한 감질나는 단서를 제공했습니다. SV2A 이미징과 같은 새로운 도구는 과학자들에게 수십 년 동안 사용해 온 약물이 실제로 어떻게 작동하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
새로운 연구는 Molecular Psychiatry 저널에 게재되었습니다.